JP4162332B2

JP4162332B2 - Eyeglass lens processing equipment

Info

Publication number: JP4162332B2
Application number: JP19376899A
Authority: JP
Inventors: 良二柴田
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: EP1066918A3; JP4412801B2; ES2237368T3; EP1066918A2; JP2001018154A; DE60017985D1; DE60017985T2; US6478657B1; EP1066918B1; JP2001018155A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
眼鏡レンズの周縁を眼鏡枠形状に合うように加工する眼鏡レンズ加工装置が知られている。この種の装置では、眼鏡レンズを粗加工した後に仕上げ砥石により仕上加工を行うが、加工されたレンズは両側に角部を有するので、この角部にはさらに面取り加工を行う。
【０００３】
従来、このような面取り加工は、回転する円錐の砥石を持ついわゆる手摺り機により、作業者が手作業で行っていた。また、加工装置に研削用の砥石とは別に面取り砥石を設け、レンズ回転軸に保持したレンズを回転させながら、面取砥石とレンズとの間に一定の負荷を掛けて面取りを行うものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、手摺り機による手作業の面取り加工は容易でなく、所望する量の面取りと、全体に亘って均一な面取りを行うには熟練を要し、加工に不慣れな作業者では良好な面取りが難しかった。
【０００５】
また、面取砥石とレンズとの間に一定の負荷をかける装置においても、レンズの回転速度は概ね一定であったので、均一な面取りを行うことができないという欠点があった。
【０００６】
本発明は上記従来技術に鑑み、容易に良好な面取り加工が行える眼鏡レンズ加工装置を提供することを技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００８】
（１）被加工レンズを保持して回転させるレンズ回転手段と、被加工レンズを面取り加工するための形状データを入力するデータ入力手段と、面取砥石を回転可能に軸支する砥石軸軸支手段と、被加工レンズを前記面取砥石の当接位置に相対的に移動する移動手段と、を有し眼鏡枠又は型板の形状に基づいて眼鏡レンズの周縁加工をする眼鏡レンズ加工装置において、面取砥石を、該被加工レンズに対して負荷を与えるために、被加工レンズ側に付勢する付勢手段と、前記形状データと前記面取砥石の加工面の形状に基づいて、被加工レンズを面取砥石に当接させたときの、レンズ回転角に対する接触点の位置データを求め、該位置データから加工中における接触点の移動速度を略一定とするレンズ回転角速度データを得る演算手段と、被加工レンズを１回転させたときの面取り量を全周で均一にするために，前記レンズ回転角速度データに基づいて前記レンズ回転手段の回転を制御して面取り加工する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
(１)全体構成
図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の外観構成を示す図である。装置本体１の上部右奥には、眼鏡枠測定装置２が内蔵されている。眼鏡枠測定装置２としては、例えば、本出願人による特開平４−９３１６４号公報、特開平５−２１２６６１号公報等に記載のものが使用できる。眼鏡枠測定装置２の前方には、眼鏡枠測定装置２を操作するためのスイッチを持つスイッチパネル部４１０、加工情報等を表示するディスプレイ４１５が配置されている。また、４２０は加工条件等の入力や加工のための指示を行う各種のスイッチを持つスイッチパネル部であり、４０２は加工室用の開閉窓である。
【００１４】
図２は装置本体１の筐体内に配置される加工部の構成を示す斜視図である。ベース１０上にはキャリッジ部７００が搭載され、キャリッジ７０１の回転軸に挟持された被加工レンズＬＥは、回転軸６０１に取り付けられた砥石群６０２により研削加工される。砥石群６０２はガラス用粗砥石６０２ａ、プラスチック用粗砥石６０２ｂ、ヤゲン及び平加工用の仕上げ砥石６０２ｃからなる。回転軸６０１はスピンドル６０３によりベース１０に回転可能に取り付けられ、回転軸６０１の端部にはプーリ６０４が取り付けられており、プーリ６０４はベルト６０５を介して砥石回転用モータ６０６の回転軸に取り付けられたプーリ６０７と連結されている。
【００１５】
キャリッジ７０１の後方には、レンズ形状測定部５００が設けられている。また、手前側には面取り・溝掘り機構部８００が設けられている。
【００１６】
(２)各部の構成
（イ）キャリッジ部
キャリッジ部７００の構成を、図２、図３及び図４に基づいて説明する。図３はキャリッジ部７００の要部を概略的に示した図であり、図４は図２におけるキャリッジ部７００をＥ方向から見たときの図である。
【００１７】
キャリッジ７０１は、レンズＬＥを２つのレンズチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒにチャッキングして回転させることができ、また、ベース１０に固定されて砥石回転軸６０１と平行に延びるキャリッジシャフト７０３に対して回転摺動自在になっている。以下では、キャリッジ７０１を砥石回転軸６０１と平行に移動させる方向をＸ軸、キャリッジ７０１の回転によりレンズチャック軸（７０２Ｌ、７０３Ｒ）と砥石回転軸６０１との軸間距離を変化させる方向をＹ軸として、レンズチャック機構及びレンズ回転機構、キャリッジ７０１のＹ軸移動機構、キャリッジ７０１のＸ軸移動機構を説明する。
【００１８】
＜レンズチャック機構及びレンズ回転機構＞
キャリッジ７０１の左腕７０１Ｌにチャック軸７０２Ｌが、右腕７０１Ｒにチャック軸７０２Ｒが回転可能に同一軸線上で保持されている。右腕７０１Ｒの中央上面にはチャック用モータ７１０が固定されており、モータ７１０の回転軸に付いているプーリ７１１の回転がベルト７１２を介して、右腕７０１Ｒの内部で回転可能に保持されている送りネジ７１３を回転させる。送りネジ７１３の回転により送りナット７１４を軸方向に移動させることにより、送りナット７１４に連結したチャック軸７０２Ｒが軸方向に移動することができ、レンズＬＥがチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒによって挟持される。
【００１９】
キャリッジ左腕７０１Ｌの左側端部にはチャック軸７０２Ｌの軸線を中心にして回動自在なモータ取付用ブロック７２０が取り付けられており、チャック軸７０２Ｌはブロック７２０を通ってその左端にはギヤ７２１が固着されている。ブロック７２０にはレンズ回転用のモータ７２２が固定されており、モータ７２２がギヤ７２４を介してギヤ７２１を回転することにより、チャック軸７０２Ｌへモータ７２０の回転が伝達される。左腕７０１Ｌの内部ではチャック軸７０２Ｌにプーリ７２６が取り付けられており、プーリ７２６はキャリッジ７０１の後方で回転可能に保持されている回転軸７２８の左端に固着されたプーリ７０３ａとタイミングベルト７３１ａにより繋がっている。また、回転軸７２８の右端に固着されたプーリ７０３ｂは、キャリッジ右腕７０１Ｒ内でチャック軸７０２Ｒの軸方向に摺動可能に取付けられたプーリ７３３と、タイミングベルト７３１ｂにより繋がっている。この構成によりチャック軸７０２Ｌとチャック軸７０２Ｒは同期して回転する。
【００２０】
＜キャリッジのＸ軸移動機構、Ｙ軸移動機構＞
キャリッジシャフト７０３にはその軸方向に摺動可能な移動アーム７４０が設けられており、移動アーム７４０はキャリッジ７０１と共にＸ軸方向（シャフト７０３の軸方向）に移動するように取り付けられている。また、移動アーム７４０の前方は、シャフト７０３と平行な位置関係でベース１０に固定されたガイドシャフト７４１上を摺動可能にされている。移動アーム７４０の後部には、シャフト７０３と平行に延びるラック７４３が取り付けられており、このラック７４３はベース１０に固定されたキャリッジＸ軸移動用モータ７４５の回転軸に取り付けられたピニオン７４６と噛み合っている。これらの構成によりモータ７４５は移動アーム７４０と共にキャリッジ７０１をシャフト７０３の軸方向に移動させることができる。
【００２１】
移動アーム７４０には揺動ブロック７５０が、図３（ｂ）のように、砥石の回転中心と一致する軸線Ｌａを中心に回動可能に取り付けられており、また、シャフト７０３の中心からこの軸線Ｌａまでの距離と、シャフト７０３の中心からキャリッジ７０１のチャック軸（７０２Ｌ，７０２Ｒ）の回転中心までの距離とは同じになるように設定されている。揺動ブロック７５０にはＹ軸モータ７５１が取り付けられており、モータ７５１の回転はプーリ７５２とベルト７５３を介して、揺動ブロック７５０に回転可能に保持された雌ネジ７５５に伝達される。雌ネジ７５５内のネジ部には送りネジ７５６が噛み合わされて挿通されており、雌ネジ７５５の回転により送りネジ７５６は上下移動する。
【００２２】
送りネジ７５６の上端には、モータ取付用ブロック７２０の下端面に当接するガイドブロック７６０が固定されており、ガイドブロック７６０は揺動ブロック７５０に植設された２つのガイド軸７５８ａ、７５８ｂに沿って移動する。したがって、Ｙ軸モータ７５１の回転により送りネジ７５６と共にガイドブロック７６０を上下させることにより、ガイドブロック７６０に当接するモータ取付用ブロック７２０の上下位置を変化させることができる。これにより、ブロック７２０に取付けられたキャリッジ７０１もその上下位置を変化させることができる（すなわち、キャリッジ７０１はシャフト７０３を回転中心に回旋し、レンズチャック軸（７０２Ｌ、７０２Ｒ）と砥石回転軸６０１との軸間距離を変化させる）。キャリッジ７０１の左腕７０１Ｌと移動アーム７４０との間にはバネ７６２が張り渡されており、キャリッジ７０１は常時下方に付勢され、レンズＬＥの加工圧が与えられる。このキャリッジ７０１の下方への付勢力に対して、キャリッジ７０１はブロック７２０がガイドブロック７６０に当接する位置までしか下降できない。ブロック７２０には加工終了検知用のセンサ７６４が取付けられており、センサ７６４はガイドブロック７６０に付いているセンサ板７６５の位置を検知することにより加工終了（研削状態）を検知する。
【００２３】
（ロ）レンズ形状測定部
レンズ形状測定部５００の構成を、図５〜図８を基に説明する。図５はレンズ形状測定部５００を上から見たときの図、図６は図５の左側面図、図７は図５の右側面の要部を示した図である。図８は図５のＦ−Ｆ断面図である。
【００２４】
ベース１０には支基ブロック５０１が立設されており、この支基ブロック５０１には、上下に配置されたガイドレール部５０２ａ、５０２ｂによってスライドベース５１０が左右方向（チャック軸と平行な方向）に摺動可能に保持されている。スライドベース５１０の左端には前方に延びる側板５１０ａが一体的に形成されており、側板５１０ａにはチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒと平行な位置関係を持つシャフト５１１が回転可能に取付けられている。シャフト５１１の右端部にはレンズ後面測定用の測定子５１５を持つ測定子アーム５１４が固着されており、また、シャフト５１１の中央よりにはレンズ前面測定用の測定子５１７を持つ測定子アーム５１６が固着されている。測定子５１５及び測定子５１７は共に円筒形状をしており、図５のように先端側は斜めにカットされ、その斜めにカットされた各最先端がレンズＬＥの後面及び前面に接触する。測定子５１５の接触点及び測定子５１７の接触点は対向しており、その間隔は距離不変に配置されている。なお、測定子５１５の接触点と測定子５１７の接触点を結ぶ軸線は、図５に示す測定状態のとき、レンズチャック軸（７０２Ｌ，７０２Ｒ）の軸線と平行に所定の位置関係となっている。また、レンズ後面測定用の測定子５１５はやや長めの円筒部を持ち、レンズ外径の測定の際にはその側面をレンズＬＥのコバ端面に当接させて測定を行う。
【００２５】
シャフト５１１の基部には小ギヤ５２０が固定されており、側板５１０ａに回転可能に取付けられた大ギヤ５２１が小ギヤ５２０に噛み合っている。大ギヤ５２１と側板５１０ａの下方にはバネ５２３が張り渡されており、バネ５２３により大ギヤ５２１が図７上の時計回りに回転する方向に常時引っ張られている。つまり、アーム５１４、５１６は小ギヤ５２０を介して下方に回転するように付勢されている。
【００２６】
側板５１０ａには溝５０３が形成されており、大ギヤ５２１からはこの溝５０３を貫通するピン５２７が偏心して固着されている。ピン５２７には大ギヤ５２１を回転させるための第１移動板５２８が取付けられている。第１移動板５２８の略中央には長穴５２８ａが形成されており、この長穴５２８ａに側板５１０ａに固着された固定ピン５２９が係合する。
【００２７】
また、支基ブロック５０１の後方に延びる後部板５０１ａにはアーム回転用のモータ５３１が取付けられており、モータ５３１の回転軸に取付けられた回転部材５３２には回転軸から偏心した位置に偏心ピン５３３が取付けられている。偏心ピン５３３には第１移動板５２８を前後方向（図６上の左右方向）に移動するための第２移動板５３５が取り付けられている。第２移動板５３５の略中央には長穴５３５ａが形成されており、この長穴５３５ａに後部板５０１ａに固定された固定ピン５３７が係合する。第２移動板５３５の端部にはローラ５３８が回転可能に取り付けられている。
【００２８】
モータ５３１の回転により偏心ピン５３３を、図６の状態から時計回りに回転すると、固定ピン５３７と長穴５３５ａのガイドにより第２移動板５３５は前側（図６上の右側）に移動する。ローラ５３８は第１移動板５２８の端面に当接しているので、第２移動板５３５の移動によりローラ５３８は第１移動板５２８をも前側に移動する。この移動によって第１移動板５２８がピン５２７を介して大ギヤ５２１を回転するようになり、大ギヤ５２１の回転によりシャフト５１１に取り付けられた測定子アーム５１４及び５１６は起立した状態に退避する。この退避位置へのモータ５３１の駆動は、回転部材５３２の回転位置を図示なきマイクロスイッチが検知することにより定められる。
【００２９】
モータ５３１を逆回転すると第２移動板５３５は引き戻され、大ギヤ５２１はバネ５２３に引っ張られて回転し、測定子アーム５１４及び５１６は前側に倒される。大ギヤ５２１の回転は側板５１０ａに形成された溝５０３の端面にピン５２７がぶつかることにより制限され、測定子アーム５１４及び５１６の測定位置が決定される。この測定位置まで測定子アーム５１４及び５１６が回転したことは、図８に示すように、側板５１０ａに取り付けられたセンサ５２４で、大ギヤ５２１に付いているセンサ板５２５の位置を検知することにより検出する。
【００３０】
スライドベース５１０（測定子アーム５１４，５１５）の左右移動機構を図８及び図９により説明する。図９は左右移動の状態を説明する図である。
【００３１】
スライドベース５１０の内部は開口が形成されており、その開口の下端部にはラック５４０が設けられている。ラック５４０は支基ブロック５０１側に固定されたエンコーダ５４２のピニオン５４３と噛み合っており、エンコーダ５４２はスライドベース５１０の左右の移動方向と移動量を検知する。スライドベース５１０の開口から覗く支基ブロック５０１の壁面には、「く」の字状の駆動板５５１が軸５５２を中心に回転可能に、逆「く」の字状の駆動板５５３が軸５５４を中心に回転可能にそれぞれ取り付けられており、駆動板５５１と駆動板５５３の間には両者を接近させる方向に付勢力を持つバネ５５５が張り渡されている。また、支基ブロック５０１の壁面には制限ピン５５７が植設されており、スライドベース５１０に外力が働いていないときは、この制限ピン５５７に駆動板５５１の上部端面５５１ａと駆動板５５３の上部端面５５３ａが共に当接した状態となり、これが左右移動の原点となる。
【００３２】
一方、スライドベース５１０の上部には、駆動板５５１の上部端面５５１ａと駆動板５５３の上部端面５５３ａとの間の位置にガイドピン５６０が固着されている。スライドベース５１０に右方向に移動する力が働くと、図９（ａ）のように、ガイドピン５６０は駆動板５５３の上部端面５５３ａに当接して駆動板５５３は右方向に傾く。このとき、駆動板５５１側は制限ピン５５７によって固定されているので、スライドベース５１０はバネ５５５により左右移動の原点まで戻される方向（左方向）に付勢される。逆に、スライドベース５１０に左方向に移動する力が働くと、図９（ｂ）のように、ガイドピン５６０は駆動板５５１の上部端面５５１ａに当接して駆動板５５１は左方向に傾くが、駆動板５５３側は制限ピン５５７によって固定される。したがって、今度はスライドベース５１０がバネ５５５により左右移動の原点まで戻される方向（右方向）に付勢される。このようなスライドベース５１０の移動から、レンズ後面に接触する測定子５１５、レンズ前面に接触する測定子５１７の移動量（チャック軸の軸方向の移動量）が１つのエンコーダ５４２により検知される。
【００３３】
なお、図５において、５０は加工室の防水カバーを示し、防水カバー５０からはシャフト５１１、測定子アーム５１４、５１６、及び測定子５１５、５１７のみが露出する状態となっている。５１は防水カバー５０とシャフト５１１とのシール材である。加工時には図示なきノズルから研削水が噴射されるが、レンズ形状測定部５００を加工室の後方に配置するとともに、上記のような構成により、防水カバー５０から露出するシャフト５１１のシールドを行うだけでレンズ形状測定部５００の電装部や移動機構の防水を行うことができ、防水機構が簡略されている。
【００３４】
（ハ）面取り・溝掘り機構部
面取り・溝掘り機構部８００の構成を図１０〜１２に基づいて説明する。図１０は面取り・溝掘り機構部８００の正面図、図１１は上面図、図１２は左側面図を示したものである。
【００３５】
ベース１０上に固設された支基ブロック８０１には各部材を取り付ける固定板８０２が固定されている。固定板８０２の上方左側には、後述するアーム８２０を回転して砥石部８４０を加工位置と退避位置とに移動するためのパルスモータ８０５が、４個の柱スペーサ８０６によって固定されている。固定板８０２の中央部には、アーム回転部材８１０を回転可能に保持する保持部材８１１が取り付けられており、固定板８０２の左側まで伸びたアーム回転部材８１０には大ギヤ８１３が固着されている。パルスモータ８０５の回転軸にはギヤ８０７が取り付けられており、パルスモータ８０５によるギヤ８０７の回転はアイドラギヤ８１５を介して大ギヤ８１３に伝達され、アーム回転部材８１０に取り付けられたアーム８２０が回転される。
【００３６】
また、大ギヤ８１３の背後（図１０上の左側）には砥石回転用のモータ８２１が固設されており、モータ８２１は大ギヤ８１３と共に回転する。モータ８２１の回転軸はアーム回転部材８１０の内部で回転可能に保持された軸８２３に連結されており、アーム８２０内まで延びた軸８２３の他端にはプーリ８２４が取り付けられている。また、アーム８２０の先端側には、砥石回転軸８３０を回転可能に保持する保持部材８３１が取り付けられ、砥石回転軸８３０の左端（図１１上の左側）にはプーリ８３２が取り付けられている。そして、プーリ８３２はプーリ８２４とベルト８３５により繋がっており、モータ８２１の回転が砥石回転軸８３０に伝達される。
【００３７】
砥石回転軸８３０の右端には砥石部８４０が取り付けられている。砥石部８４０はレンズ後面用の面取砥石８４０ａと、レンズ前面用の面取砥石８４０ｂと、両面取砥石８４０ａ、８４０ｂの間に設けられた溝掘用砥石８４０ｃと、を一体的に形成して構成されている。溝掘用砥石８４０ｃの直径は約３０ｍｍ程で、両側の面取砥石８４０ａ、８４０ｂは溝掘用砥石８４０ｃを中心に外側に向かって径が小さくなる加工斜面を持つ。
【００３８】
なお、砥石回転軸８３０はレンズチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒの軸線方向に対して８度程傾いて配置されており、溝掘用砥石８４０ｃにより溝掘り形成がレンズカーブに沿いやすいようになっている。また、レンズ後面用の面取砥石８４０ａの傾斜面、及びレンズ前面用の面取砥石８４０ｂの傾斜面は、レンズチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒに挟持されるレンズＬＥのコバ角部の面取角度がそれぞれ５５度と４０度となるように設計されている。
【００３９】
固定板８０２の左側手前（図１０上の左側手前）にはブロック８５０が取り付けられ、ブロック８５０の内部にはバネ８５１ａを持つボールプランジャ８５１が設けられている。また、大ギヤ８１３にはボールプランジャ８５１が持つボール８５１ｂに当接する制限板８５３が固定されている。溝掘り及び面取り加工の開始時には、モータ８０５の回転により大ギヤ８１３と共にアーム８２０が回転され、砥石部８４０が図１２に示す加工位置に置かれる。このとき制限板８５３がボールプランジャ８５１のボール８５１ｂに当接する位置となる。溝掘り及び面取りの加工は、キャリッジ７０１の昇降によりレンズＬＥが砥石部８４０に押し付けられながら行われるので、砥石部８４０は図１２上の矢印８４５方向に押し下げられて大ギヤ８１３が回転する。この回転により制限板８５３はボールプランジャ８５１のボール８５１ｂを介してバネ８５１ａを圧縮するので、砥石部８４０にはレンズＬＥ方向への（加工位置に戻る方向への）付勢力が加えられるようになる。砥石部８４０はボール８５１ｂが押し込まれる位置までの逃げ移動が可能であり、その逃げの距離は約５ｍｍ程に設計されている。
【００４０】
図１２において、ブロック８５０の下方には加工位置の原点検出用のセンサ８５５が固定されており、センサ８５５は大ギヤ８１３に取り付けられたセンサ板８５６の遮光状態を検出することによって砥石部８４０の加工位置の原点、すなわちボールプランジャ８５１による付勢力が加わらずに、制限板８５３がボール８５１ｂに当接する位置を検出する。
【００４１】
また、ブロック８５０の上方側には退避位置検出用のセンサ８５８が固定されており、センサ８５８は大ギヤ８１３に取り付けられたセンサ板８５９を検出することによって、矢印８４６方向にアーム８２０と共に回転される砥石部８４０の退避位置を検出する。砥石部８４０の退避位置は、図１２上の垂直方向よりやや右側の位置に設定されている。
【００４２】
なお、レンズと面取砥石との間に一定の負荷を掛ける上では、加工時における面取砥石の配置を固定し、キャリッジ機構に設けられたバネにより負荷を与える構成とすることも考えられるが、キャリッジ機構側のバネでは負荷が大きすぎ、糸面取りと呼ばれる僅かな量の面取りには適さない。仮にその負荷を小さくするように調整したとしても、キャリッジ機構は重量があるので、移動時の動きが悪く、面取量の制御は非常に難しくなる。これに対して、本形態のように重量の軽い面取砥石側からレンズに一定の負荷を掛けることにより、面取量の制御を行い易くできる。
【００４３】
次に、以上のような構成を持つ装置において、その動作を図１３の制御系ブロック図を使用して説明する。ここでは、溝掘り加工と面取り加工を行う場合について説明する。
【００４４】
枠入れする眼鏡枠（又は型板）の形状を眼鏡枠測定装置２により測定し、測定した枠形状データを、スイッチ４２１を押すことによりデータメモリ１６１に入力する。ディスプレイ４１５には枠データに基づく枠形状図形が表示され、加工条件を入力できる状態になる。操作者はスイッチパネル部４１０の各スイッチを操作して装用者のＰＤ、光学中心の高さ等の必要なレイアウトデータを入力する。また、加工するレンズの材質や加工モードを入力する。溝掘り加工を行う場合は、加工モード選択用のスイッチ４２３により溝掘り加工のモードを選択する。面取り加工を行う場合は、スイッチ４２５を操作して面取りモードを選択する。スイッチ４２５では面取りを行うか否かの選択と、面取りの大きさを選択でき、スイッチ４２５を押す毎にディスプレイ４１５に表示されるモードが、「面取り無し」→「小面取」→「中面取」→「大面取」の順に切替わる。例えば、「小面取」は０．１ｍｍ、「中面取」は０．２ｍｍ、「大面取」は０．３ｍｍの面取りを施すように設定されている。
【００４５】
必要な入力ができたら、レンズＬＥをレンズチャック軸７０２Ｌとレンズチャック軸７０２Ｒによりチャッキングした後、スタートスイッチ４２３を押して装置を作動させる。主制御部１６０は入力された枠形状データとレイアウトデータとを基にして加工中心を中心とした動径情報（ｒδn，ｒθn）（ｎ＝１，２，……，Ｎ）を得た後、動径が砥石面に接する接触点の位置情報から加工補正情報を求め（特開平５−２１２６６１号公報参照）、これをメモリ１６１に記憶する。
【００４６】
続いて、主制御部１６０は、加工シーケンスプログラムに従って、レンズ形状測定部５００を用いてレンズ形状の測定を実行する。主制御部１６０はモータ５３１を駆動してシャフト５１１を回転させ、測定子アーム５１４，５１６を退避位置から測定位置に位置させる。主制御部１６０は動径情報（ｒδn，ｒθn）に基づき、測定子５１５と測定子５１７を結ぶ軸線Ｌｂに対するレンズチャック軸の軸線との距離を変化させるようにキャリッジ７０１を上下移動し、チャッキングしたレンズＬＥを図５のように測定子５１５と測定子５１７の間に位置させる。その後、モータ７４５の駆動によりキャリッジ７０１を測定子５１７側へ所定量分だけ移動し、レンズＬＥの前面屈折面の測定子５１７を当接させる。測定子５１７側へのレンズＬＥの初期測定位置は、スライドベース５１０の左側移動範囲のほぼ中間であり、測定子５１７にはバネ５５５により常にレンズＬＥの前側屈折面に当接するように力が働く。
【００４７】
測定子５１７が前側屈折面に当接した状態で、モータ７２２によりレンズＬＥを回転するとともに、加工形状データである動径情報を基にモータ７５１を駆動してキャリッジ７０１を上下させる。こうしたレンズＬＥの回転及び移動に伴い、測定子５１７はレンズ前面形状に沿って左右方向に移動する。この移動量はエンコーダ５４２により検出されレンズＬＥの前面屈折面形状が計測される。
【００４８】
レンズ前面側の測定が終了したら、主制御部１６０はそのままキャリッジ７０１を右方向へ移動し、レンズＬＥの後側屈折面に測定子５１５を当接させて測定面を切換える。後面測定の初期測定位置もスライドベース５１０の右側移動範囲のほぼ中間であり、測定子５１５には常にレンズＬＥの後側屈折面に当接するように力が働く。その後、レンズＬＥを１回転させながら前側屈折面の測定と同様にして測定子５１５の移動量から後側屈折面形状を計測する。レンズの前側屈折面形状及び後側屈折面形状が得られると、両者からコバ厚情報を得ることができる。レンズ形状の測定終了後は、主制御部１６０はモータ５３１を駆動させて測定子アーム５１４，５１６を退避させる。
【００４９】
レンズ形状の測定が完了すると、主制御部１６０は加工条件の入力データに従ってレンズＬＥの加工を実行する。主制御部１６０は粗砥石６０２ｂ上にレンズＬＥがくるようにキャリッジ７０１をモータ７４５により移動させた後、加工補正情報に基づいてキャリッジ７０１を上下移動させて粗加工を行う。次に、仕上げ砥石６０２ｃの平坦部分にレンズＬＥを移動し、同様にキャリッジ７０１を上下移動させて仕上げ加工を行う。
【００５０】
仕上げ加工が終了したら、次に面取り・溝掘り機構部８００を駆動して溝加工に移る。主制御部１６０はキャリッジ７０１を上昇させた後、退避位置に置かれている砥石部８４０を加工位置に来るように、モータ８０５を所定パルス数分だけ回転する。その後、キャリッジ７０１の上下移動と軸方向への移動とによりレンズＬＥを回転する溝掘用砥石８４０ｃ上に位置させ、溝加工用データに基づいてキャリッジ７０１の移動を制御して加工を行う。
【００５１】
溝加工用データは動径情報とレンズ形状の測定結果とから予め主制御部１６０が求めておく。キャリッジ７０１を上下移動させるデータについては、研削用の砥石群６０２にと同じように、予定する動径情報（ｒδn，ｒθn）と溝掘用砥石８４０ｃの径とにより、レンズ回転角に対する溝掘用砥石８４０ｃとレンズチャック軸との距離を求め、これに溝の深さ情報を加味して得る。また、レンズチャック軸方向における溝位置データは、レンズ形状の測定データによる前側屈折面形状及び後側屈折面形状からコバ厚が分かるので、これに基づきヤゲン位置の決定方法と同じ要領で決定することができる。例えば、レンズコバ厚をある比率で定める他、溝位置をレンズ前面のコバ位置より一定量後面側にずらし、前面カーブに沿わせるようにする等の各種の方法で行うことができる。
【００５２】
溝加工はキャリッジ７０１の上下移動によりレンズＬＥが溝掘用砥石８４０ｃに押し当てられながら行われる。加工中、溝掘用砥石８４０ｃは加工位置の原点から図１２上に矢印８４５の方向に逃げるが、ボールプランジャ８５１により負荷が掛けられているので徐々に削られていく。所定の深さまでの溝加工ができたか否かはセンサ８５８が監視し、全周の加工終了が検知されるまでレンズの回転が行われる。
【００５３】
溝加工が終了すると、主制御部１６０は面取り加工データに基づいてキャリッジ７０１を移動制御して面取り加工を行う。
【００５４】
面取り加工時の加工データの算出について説明する。レンズ後面側及び前面側にそれぞれ面取りを施す場合は、それぞれの加工データを算出するが、ここではレンズ後面側を例にとって説明する。
【００５５】
主制御部１６０は動径情報（ｒδn，ｒθn）（ｎ＝１，２，……，Ｎ）を以下の式に代入してＬの最大値を求める。Ｒはレンズ後面のコバを当接させる位置（例えば、砥石面の中間位置）における面取砥石８４０ａの半径、Ｌは砥石回転中心とレンズ加工中心間の距離を示している。
【００５６】
【数１】

次に動径情報（ｒδn，ｒθn）を微小な任意の単位角度だけ加工中心を中心に回転させ、前述と同様にその時のＬの最大値を求める。この回転角をξｉ（ｉ＝１，２，……，Ｎ）とし、全周に亘ってこの計算を行うことにより、ぞれぞれのξｉにおけるＬの最大値をＬｉ、その時のｒθnをΘｉとする、動径方向における面取り加工補正情報が（ξｉ，Ｌｉ，Θｉ）（ｉ＝１，２，……，Ｎ）として得られる。
【００５７】
また、レンズ後面側面取りにおけるレンズチャック軸方向の加工情報は、レンズ形状測定によるレンズ後面形状情報を回転角ξｉとの関係に変換して得られる。
【００５８】
ここで、面取り加工時におけるレンズの回転角速度を一定にすると、レンズ形状によっては、レンズと面取砥石との接触点での移動速度が異なり、均一な面取が難しい。例えば、図１４に示すようなレンズＬＥを半径Ｒａの面取砥石ＰＬで加工するとき、レンズ回転に対する砥石ＰＬの中心の相対的な移動軌跡は、２点鎖線Ｍで示すものとなる。Ｐ１−Ｐ２間の距離を加工する時、レンズＬＥはθ１だけ回転し、鋭角な部分Ｐ２−Ｐ３間はθ２だけ回転する。この時、レンズの回転角θ１よりθ２の方が大きいが、Ｐ１−Ｐ２間の加工距離に対してＰ２−Ｐ３間の加工距離はかなり短い。すなわち、一定速度でレンズＬＥを回転すると、面取り砥石ＰＬの移動速度はＰ１−Ｐ２間に対してＰ２−Ｐ３間の方が遅くなる。移動速度の遅い部分はその分だけ面取り砥石の接触時間が長くなるので、レンズに対して面取砥石により一定の負荷をかけて面取り加工を行うと、接触時間が長い部分は面取砥石からの負荷が強く作用し、結果的に多く面取りされることになる。
【００５９】
そこで、本発明では加工中における面取砥石とレンズとの接触点の移動速度が略一定となるように、レンズの回転角速度を制御する。この回転角速度データは次のように主制御部１６０が求める（図１５のフローチャート参照）。
【００６０】
前述した面取り加工補正情報（ξｉ，Ｌｉ，Θｉ）の算出において、単位回転角ξｉにおけるＬの最大値をＬｉとしたときの動径長ｒδnをΔｉとすると、接触点位置情報が（ξｉ，Δｉ，Θｉ）（ｉ＝１，２，……，Ｎ）として得られる。次に、ξｉとξ（ｉ＋１）の隣り合う２点間の距離ｄｉを順に求める（直交座標に変換して求めることができる）。そして、接触点の移動速度である単位時間当たりの移動距離Ｄに対する距離ｄｉの距離比ｅｉを順に求めた後、ξｉとξ（ｉ＋１）との差（すなわち単位回転角度）に距離比ｅｉの逆数を乗ずることにより、各２点間の移動速度を一定にするための単位回転角当たりの回転角速度情報Ｖ_Dｉ（ｉ＝１，２，……，Ｎ）が得られる。なお、回転角速度Ｖ_Dｉは接触点の隣り合う２点間毎に細かく求めても良いが、ある程度接触点の数をまとめて計算しても良い。
【００６１】
面取り加工時、主制御部１６０は加工位置に配置された砥石部８４０の面取砥石８４０ａに対して、面取り加工補正情報（ξｉ，Ｌｉ，Θｉ）に基づいてキャリッジ７０１の上下移動を制御し、回転角ξｉに対するレンズ後面形状情報に基づいてチャック軸の左右移動を制御する。また、回転角速度情報Ｖ_Dｉに基づいてモータ７２２によるレンズの回転速度を制御する。このときレンズＬＥの後面角部は面取砥石８４０ａに押し当てる必要があるので、加工位置に配置された面取砥石８４０ａの当接面に対して、例えば１ｍｍ余分に押し込むようにキャリジ７０１を上下移動する。これにより面取砥石８４０ａは図１２に示す矢印８４５方向に逃げると共に、ボールプランジャ８５１の付勢力により、レンズコバ角部に対して一定の負荷を掛けながら面取りを行っていき、レンズを１回転させるこことでその全周に均一な面取りが施される。
【００６２】
なお、所望する面取り量に対する移動速度は、面取砥石の粒度やボールプランジャ８５１の付勢力によって影響するので、実験的な結果から定めれば良い。
【００６３】
また、面取り量の制御は、加工中に略一定とする接触点の移動速度、すなわち、単位時間当たりにおける接触点の移動距離Ｄを変えることで行うことができる。例えば、小面取（０．１ｍｍ）の移動速度を基準にして、中面取（０．２ｍｍ）の時は１／２の移動速度、大面取（０．３ｍｍ）の時は１／３の移動速度とすることにより、レンズＬＥの１回転での面取り量が変えられる。この他、加工中における接触点の移動速度は一定としたまま、レンズＬＥを回転する回数を変化させることによって面取り量を制御することも可能である。例えば、レンズの１回転で小面取（０．１ｍｍ）を行えるようにした場合、中面取（０．２ｍｍ）の時はレンズを２回転し、大面取（０．３ｍｍ）の時はレンズを３回転して行う。
【００６４】
以上、面取り量の設定はスイッチ４２５で予め定められた量から選択するものとしたが、面取りのパラメータ設定画面によって任意の量を設定できるようにしても良い。この場合、主制御部１６０は接触点の移動速度とレンズ回転数の関係を最も好ましい条件とする。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、作業者の熟練度に拘わりなく、良好な面取り加工を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の外観構成を示す図である。
【図２】装置本体の筐体内に配置される加工部の構成を示す斜視図である。
【図３】キャリッジ部の要部を概略的に示した図である。
【図４】図２におけるキャリッジ部をＥ方向から見たときの図である。
【図５】レンズ形状測定部を上から見たときの図である。
【図６】図５の左側面図である。
【図７】図５の右側面の要部を示した図である。
【図８】図５のＦ−Ｆ断面図である。
【図９】レンズ形状測定部の左右移動の状態を説明する図である。
【図１０】面取り・溝掘り機構部の正面図である。
【図１１】面取り・溝掘り機構部の上面図である。
【図１２】面取り・溝掘り機構部の左側面図である。
【図１３】本装置の制御系ブロック図である。
【図１４】レンズ回転に対するレンズと砥石の接触点の移動距離の関係を説明する図である。
【図１５】面取砥石とレンズとの接触点の移動速度が略一定となるようにするための、レンズ回転角速度情報の算出を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
２眼鏡枠測定装置
１６０主制御部
４２０スイッチパネル部
５００レンズ形状測定部
７０１キャリッジ
７０２Ｌ、７０２Ｒレンズチャック軸
７２２モータ
８００面取り・溝掘り機構部
８０５パルスモータ
８２０アーム
８２１モータ
８３０砥石回転軸
８４０ａ、８４０ｂ面取砥石
８５１ボールプランジャ
８５１ａバネ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spectacle lens processing apparatus that processes the peripheral edge of a spectacle lens.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A spectacle lens processing apparatus that processes a peripheral edge of a spectacle lens so as to match a spectacle frame shape is known. In this type of apparatus, the spectacle lens is roughly processed and then finished with a finishing grindstone. Since the processed lens has corners on both sides, the corners are further chamfered.
[0003]
Conventionally, such a chamfering process is manually performed by an operator using a so-called handrail with a rotating conical grindstone. In addition, a chamfering grindstone is provided in the processing apparatus separately from the grinding grindstone, and there is also a chamfering by applying a certain load between the chamfering grindstone and the lens while rotating the lens held on the lens rotation shaft. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, manual chamfering with a handrail is not easy, and skill is required to perform the desired amount of chamfering and uniform chamfering throughout, and good chamfering is required for workers who are unfamiliar with processing. was difficult.
[0005]
Further, even in an apparatus in which a constant load is applied between the chamfering grindstone and the lens, there is a drawback that uniform chamfering cannot be performed because the rotational speed of the lens is generally constant.
[0006]
In view of the above prior art, it is an object of the present invention to provide a spectacle lens processing apparatus capable of easily performing good chamfering.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.
[0008]
(1) Lens rotating means for holding and rotating the lens to be processed, data input means for inputting shape data for chamfering the lens to be processed, and a grindstone shaft support for pivotally supporting the chamfering grindstone A spectacle lens processing apparatus for processing a peripheral edge of a spectacle lens based on a shape of a spectacle frame or a template, and means for moving the lens to be processed relative to a contact position of the chamfering grindstone The chamfering grindstone is biased toward the lens to be processed in order to apply a load to the lens to be processed, based on the shape data and the shape of the processing surface of the chamfering grindstone, Lens to be processed Calculating means for obtaining position data of the contact point with respect to the lens rotation angle when the lens is brought into contact with the chamfering grindstone, and obtaining lens rotation angular velocity data in which the moving speed of the contact point during processing is substantially constant from the position data; Control means for controlling chamfering by controlling the rotation of the lens rotating means based on the lens rotation angular velocity data in order to make the chamfering amount uniform when the lens to be processed is rotated once. It is characterized by that.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
(1) Overall configuration
FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of an eyeglass lens processing apparatus according to the present invention. A spectacle frame measuring device 2 is built in the upper right rear of the device body 1. As the spectacle frame measuring device 2, for example, those described in JP-A-4-93164, JP-A-5-212661 and the like by the present applicant can be used. In front of the spectacle frame measuring apparatus 2, a switch panel unit 410 having a switch for operating the spectacle frame measuring apparatus 2 and a display 415 for displaying processing information and the like are arranged. Reference numeral 420 denotes a switch panel unit having various switches for inputting processing conditions and instructions for processing, and 402 is an opening / closing window for the processing chamber.
[0014]
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a processing unit disposed in the housing of the apparatus main body 1. A carriage unit 700 is mounted on the base 10, and the lens LE to be processed sandwiched between the rotation shafts of the carriage 701 is ground by a grindstone group 602 attached to the rotation shaft 601. The grindstone group 602 includes a rough grindstone 602a for glass, a rough grindstone 602b for plastic, a bevel, and a finishing grindstone 602c for flat processing. A rotary shaft 601 is rotatably attached to the base 10 by a spindle 603, and a pulley 604 is attached to an end of the rotary shaft 601. The pulley 604 is attached to a rotary shaft of a grinding wheel rotating motor 606 via a belt 605. Connected to the pulley 607.
[0015]
A lens shape measuring unit 500 is provided behind the carriage 701. A chamfering / grooving mechanism 800 is provided on the front side.
[0016]
(2) Configuration of each part
(A) Carriage part
The configuration of the carriage unit 700 is shown in FIG. FIG. And it demonstrates based on FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing a main part of the carriage unit 700, and FIG. 4 is a diagram of the carriage unit 700 in FIG. 2 viewed from the E direction.
[0017]
The carriage 701 can rotate the lens LE by chucking the lens LE on the two

lens chuck shafts

702L and 702R. Further, the carriage 701 can rotate and slide with respect to the carriage shaft 703 fixed to the base 10 and extending in parallel with the grindstone rotation shaft 601. It is free to move. In the following, the direction in which the carriage 701 is moved in parallel with the grindstone rotating shaft 601 is the X axis, and the direction in which the distance between the lens chuck shafts (702L, 703R) and the grindstone rotating shaft 601 is changed by the rotation of the carriage 701 is the Y axis. The lens chuck mechanism and the lens rotation mechanism, the Y-axis movement mechanism of the carriage 701, and the X-axis movement mechanism of the carriage 701 will be described.
[0018]
<Lens chuck mechanism and lens rotation mechanism>
A chuck shaft 702L is rotatably held on the left arm 701L of the carriage 701, and a chuck shaft 702R is rotatably held on the right arm 701R on the same axis. A chuck motor 710 is fixed to the center upper surface of the right arm 701R, and the rotation of the pulley 711 attached to the rotation shaft of the motor 710 is rotatably held inside the right arm 701R via the belt 712. The screw 713 is rotated. By moving the feed nut 714 in the axial direction by the rotation of the feed screw 713, the chuck shaft 702R connected to the feed nut 714 can be moved in the axial direction, and the lens LE is held between the

chuck shafts

702L and 702R.
[0019]
A motor mounting block 720 that is rotatable about the axis of the chuck shaft 702L is attached to the left end portion of the carriage left arm 701L. The chuck shaft 702L passes through the block 720 and a gear 721 is fixed to the left end thereof. Has been. A lens rotating motor 722 is fixed to the block 720. When the motor 722 rotates the gear 721 via the gear 724, the rotation of the motor 720 is transmitted to the chuck shaft 702L. A pulley 726 is attached to the chuck shaft 702L inside the left arm 701L, and the pulley 726 is a pulley fixed to the left end of the rotating shaft 728 that is rotatably held behind the carriage 701. 703a And a timing belt 731a. In addition, a pulley fixed to the right end of the rotating shaft 728 703b Are connected by a timing belt 731b to a pulley 733 slidably mounted in the carriage right arm 701R in the axial direction of the chuck shaft 702R. With this configuration, the chuck shaft 702L and the chuck shaft 702R rotate in synchronization.
[0020]
<Carriage X-axis movement mechanism, Y-axis movement mechanism>
The carriage shaft 703 is provided with a moving arm 740 slidable in the axial direction thereof, and the moving arm 740 is attached so as to move in the X-axis direction (the axial direction of the shaft 703) together with the carriage 701. Further, the front of the moving arm 740 is slidable on a guide shaft 741 fixed to the base 10 in a positional relationship parallel to the shaft 703. A rack 743 extending in parallel with the shaft 703 is attached to the rear portion of the moving arm 740. Is It meshes with a pinion 746 attached to the rotating shaft of a carriage X-axis moving motor 745 fixed to the base 10. With these configurations, the motor 745 can move the carriage 701 in the axial direction of the shaft 703 together with the moving arm 740.
[0021]
As shown in FIG. 3B, a swing block 750 is attached to the moving arm 740 so as to be rotatable about an axis line La coinciding with the center of rotation of the grindstone, and this axis line from the center of the shaft 703. The distance to La and the distance from the center of the shaft 703 to the rotation center of the chuck shaft (702L, 702R) of the carriage 701 are set to be the same. A Y-axis motor 751 is attached to the swing block 750, and the rotation of the motor 751 is transmitted to a female screw 755 rotatably held by the swing block 750 via a pulley 752 and a belt 753. A feed screw 756 is engaged with and inserted into a screw portion in the female screw 755, and the feed screw 756 moves up and down by the rotation of the female screw 755.
[0022]
A guide block 760 that is in contact with the lower end surface of the motor mounting block 720 is fixed to the upper end of the feed screw 756, and the guide block 760 extends along the two

guide shafts

758a and 758b installed in the swing block 750. Move. Therefore, the vertical position of the motor mounting block 720 that contacts the guide block 760 can be changed by moving the Y-axis motor 751 up and down the guide block 760 together with the feed screw 756. As a result, the carriage 701 attached to the block 720 can also change its vertical position (that is, the carriage 701 rotates around the shaft 703 to rotate the lens chuck shaft (702L, 702R) and the grindstone rotation shaft 601). To change the distance between axes. A spring 762 is stretched between the left arm 701L of the carriage 701 and the moving arm 740, and the carriage 701 is always urged downward to apply the processing pressure of the lens LE. With respect to the downward biasing force of the carriage 701, the carriage 701 can only be lowered to a position where the block 720 contacts the guide block 760. A processing end detection sensor 764 is attached to the block 720, and the sensor 764 detects the processing end (grinding state) by detecting the position of the sensor plate 765 attached to the guide block 760.
[0023]
(B) Lens shape measurement unit
The configuration of the lens shape measuring unit 500 will be described with reference to FIGS. 5 is a view of the lens shape measuring unit 500 as viewed from above, FIG. 6 is a left side view of FIG. 5, and FIG. 7 is a view showing a main part of the right side of FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG.
[0024]
A support base block 501 is erected on the base 10, and the slide base 510 is arranged in the left-right direction (a direction parallel to the chuck shaft) by

guide rail portions

502 a and 502 b arranged on the support base block 501. It is slidably held. A side plate 510a extending forward is integrally formed at the left end of the slide base 510, and a shaft 511 having a positional relationship parallel to the

chuck shafts

702L and 702R is rotatably attached to the side plate 510a. A measuring element arm 514 having a measuring element 515 for measuring the rear surface of the lens is fixed to the right end portion of the shaft 511, and a measuring element arm 516 having a measuring element 517 for measuring the front surface of the lens from the center of the shaft 511. Is fixed. Both the probe 515 and the probe 517 have a cylindrical shape. FIG. As shown, the tip side is cut obliquely, and each leading edge cut obliquely comes into contact with the rear and front surfaces of the lens LE. The contact point of the measuring element 515 and the contact point of the measuring element 517 are opposed to each other, and the distance between them is arranged invariable. The axis connecting the contact point of the probe 515 and the contact point of the probe 517 is shown in the figure. 5 In the measurement state shown in (2), a predetermined positional relationship is established in parallel with the axis of the lens chuck shaft (702L, 702R). Further, the measuring element 515 for measuring the rear surface of the lens has a slightly long cylindrical portion, and when measuring the outer diameter of the lens, the side surface is brought into contact with the edge of the edge of the lens LE.
[0025]
A small gear 520 is fixed to the base of the shaft 511 and can rotate on the side plate 510a. In The attached large gear 521 meshes with the small gear 520. A spring 523 is stretched below the large gear 521 and the side plate 510a, and the large gear 521 is moved by the spring 523. FIG. It is always pulled in the clockwise direction above. That is, the

arms

514 and 516 are biased to rotate downward via the small gear 520.
[0026]
A groove 503 is formed in the side plate 510 a, and a pin 527 that penetrates the groove 503 is eccentrically fixed from the large gear 521. A first moving plate 528 for rotating the large gear 521 is attached to the pin 527. A long hole 528a is formed substantially at the center of the first moving plate 528, and a fixing pin 529 fixed to the side plate 510a is engaged with the long hole 528a.
[0027]
Further, a motor 531 for arm rotation is attached to a rear plate 501a extending rearward of the support base block 501, and an eccentric pin is located at a position eccentric from the rotary shaft on a rotary member 532 attached to the rotary shaft of the motor 531. 533 is attached. A second moving plate 535 for moving the first moving plate 528 in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 6) is attached to the eccentric pin 533. A long hole 535a is formed in the approximate center of the second moving plate 535, and the rear plate is formed in the long hole 535a. 501 The fixing pin 537 fixed to a is engaged. A roller 538 is rotatably attached to the end of the second moving plate 535.
[0028]
When the eccentric pin 533 is rotated clockwise from the state of FIG. 6 by the rotation of the motor 531, the second moving plate 535 is moved to the front side (the right side in FIG. 6) by the guide of the fixed pin 537 and the elongated hole 535a. Since the roller 538 is in contact with the end face of the first moving plate 528, the roller 538 moves the first moving plate 528 to the front side by the movement of the second moving plate 535. By this movement, the first moving plate 528 rotates the large gear 521 via the pin 527, and the measuring

element arms

514 and 516 attached to the shaft 511 are retracted to the upright state by the rotation of the large gear 521. Motor to this retracted position 531 Is determined by detecting the rotational position of the rotating member 532 by a micro switch (not shown).
[0029]
When the motor 531 is rotated in the reverse direction, the second moving plate 535 is pulled back, the large gear 521 is pulled and rotated by the spring 523, and the

tracing stylus arms

514 and 516 are tilted forward. The rotation of the large gear 521 is limited by the pin 527 hitting the end face of the groove 503 formed in the side plate 510a, and the measurement positions of the

tracing stylus arms

514 and 516 are determined. The fact that the

tracing stylus arms

514 and 516 have rotated to this measurement position is detected by detecting the position of the sensor plate 525 attached to the large gear 521 with the sensor 524 attached to the side plate 510a as shown in FIG. To detect.
[0030]
The horizontal movement mechanism of the slide base 510 (measurement arm 514, 515) FIG. And FIG. 9 demonstrates. FIG. 9 is a diagram for explaining the state of left-right movement.
[0031]
An opening is formed in the slide base 510, and a rack 540 is provided at the lower end of the opening. Rack 540 Is The encoder 542 meshes with a pinion 543 of the encoder 542 fixed to the support base block 501 side, and the encoder 542 detects the right and left movement directions and movement amounts of the slide base 510. On the wall surface of the support block 501 viewed from the opening of the slide base 510, a “<”-shaped drive plate 551 is rotatable about the shaft 552, and an inverted “<”-shaped drive plate 553 is mounted on the shaft 554. A spring 555 having a biasing force is stretched between the drive plate 551 and the drive plate 553 so as to make them approach each other. In addition, a limit pin 557 is planted on the wall surface of the support base block 501, and when no external force is applied to the slide base 510, the upper end surface 551 a of the drive plate 551 and the upper portion of the drive plate 553 are connected to the limit pin 557. The end surfaces 553a are in contact with each other, and this is the origin of the left-right movement.
[0032]
On the other hand, a guide pin 560 is fixed to the upper portion of the slide base 510 at a position between the upper end surface 551a of the drive plate 551 and the upper end surface 553a of the drive plate 553. When a rightward movement force is applied to the slide base 510, the guide pin 560 comes into contact with the upper end surface 553a of the drive plate 553 and the drive plate 553 is tilted rightward as shown in FIG. 9A. At this time, since the drive plate 551 side is fixed by the limit pin 557, the slide base 510 is urged by the spring 555 in a direction (left direction) to return to the origin of the left / right movement. On the other hand, when a leftward movement force is applied to the slide base 510, the guide pin 560 comes into contact with the upper end surface 551a of the drive plate 551 and the drive plate 551 tilts to the left as shown in FIG. 9B. The drive plate 553 side is fixed by a limit pin 557. Therefore, this time, the slide base 510 is urged by the spring 555 in a direction (right direction) to be returned to the origin of the left / right movement. From such movement of the slide base 510, the amount of movement (the amount of movement of the chuck shaft in the axial direction) of the measuring element 515 that contacts the rear surface of the lens and the measuring element 517 that contacts the front surface of the lens is detected by one encoder 542.
[0033]
In FIG. 5, reference numeral 50 denotes a waterproof cover of the processing chamber, and only the shaft 511, the measuring

element arms

514 and 516, and the measuring

elements

515 and 517 are exposed from the waterproof cover 50. Reference numeral 51 denotes a sealing material for the waterproof cover 50 and the shaft 511. Grinding water is sprayed from a nozzle (not shown) at the time of processing, and the lens shape measuring unit 500 is disposed behind the processing chamber, and the waterproof cover is configured as described above. 50 By simply shielding the shaft 511 exposed from the lens, the electrical component and the moving mechanism of the lens shape measuring unit 500 can be waterproofed, and the waterproof mechanism is simplified.
[0034]
(C) Chamfering / grooving mechanism
The configuration of the chamfering / grooving mechanism 800 will be described with reference to FIGS. 10 is a front view of the chamfering / grooving mechanism 800, FIG. 11 is a top view, and FIG. 12 is a left side view.
[0035]
Each member is attached to the support block 801 fixed on the base 10. take A fixing plate 802 to be attached is fixed. On the upper left side of the fixed plate 802, a pulse motor 805 for rotating an arm 820, which will be described later, to move the grindstone 840 to a machining position and a retracted position is fixed by four column spacers 806. A holding member 811 that rotatably holds the arm rotation member 810 is attached to the center of the fixed plate 802, and a large gear 813 is fixed to the arm rotation member 810 extending to the left side of the fixed plate 802. . A gear 807 is attached to the rotation shaft of the pulse motor 805, and the rotation of the gear 807 by the pulse motor 805 is transmitted to the large gear 813 via the idler gear 815, and the arm 820 attached to the arm rotation member 810 is rotated. The
[0036]
A grinding wheel rotating motor 821 is fixed behind the large gear 813 (left side in FIG. 10), and the motor 821 rotates together with the large gear 813. The rotating shaft of the motor 821 is connected to a shaft 823 that is rotatably held inside the arm rotating member 810, and a pulley 824 is attached to the other end of the shaft 823 that extends into the arm 820. Further, a holding member 831 for rotatably holding the grindstone rotating shaft 830 is attached to the distal end side of the arm 820, and a pulley 832 is attached to the left end (left side in FIG. 11) of the grindstone rotating shaft 830. The pulley 832 is connected by a pulley 824 and a belt 835, and the rotation of the motor 821 is transmitted to the grindstone rotating shaft 830.
[0037]
A grindstone portion 840 is attached to the right end of the grindstone rotating shaft 830. The grindstone portion 840 integrally forms a chamfering grindstone 840a for the rear surface of the lens, a chamfering grindstone 840b for the front surface of the lens, and a grindstone grindstone 840c provided between the double-

sided grindstones

840a and 840b. It is configured. The diameter of the grooving grindstone 840c is about 30 mm, and the chamfering grindstones 840a and 840b on both sides have a machining slope whose diameter decreases toward the outside centering on the grooving grindstone 840c.
[0038]
The grindstone rotating shaft 830 is disposed so as to be inclined by about 8 degrees with respect to the axial direction of the

lens chuck shafts

702L and 702R, and the grooving grindstone 840c facilitates grooving along the lens curve. Further, the inclined surface of the chamfering grindstone 840a for the rear surface of the lens and the inclined surface of the chamfering grindstone 840b for the front surface of the lens each have a chamfering angle at the edge of the lens LE sandwiched between the

lens chuck shafts

702L and 702R. It is designed to be 55 degrees and 40 degrees.
[0039]
A block 850 is attached to the left front side of the fixing plate 802 (left front side in FIG. 10), and a ball plunger 851 having a spring 851a is provided inside the block 850. In addition, a restriction plate 853 that is in contact with the ball 851 b of the ball plunger 851 is fixed to the large gear 813. At the start of grooving and chamfering, the arm 820 is rotated together with the large gear 813 by the rotation of the motor 805, and the grindstone portion 840 is placed at the machining position shown in FIG. At this time, the limiting plate 853 is in a position where it comes into contact with the ball 851b of the ball plunger 851. The grooving and chamfering processes are performed while the lens LE is pressed against the grindstone unit 840 by raising and lowering the carriage 701. Therefore, the grindstone unit 840 is pushed down in the direction of the arrow 845 in FIG. 12 and the large gear 813 rotates. By this rotation, the restricting plate 853 compresses the spring 851a via the ball 851b of the ball plunger 851, so that a biasing force in the direction of the lens LE (in the direction of returning to the processing position) is applied to the grindstone portion 840. . The grindstone 840 can move to the position where the ball 851b is pushed in, and the distance of the escape is designed to be about 5 mm.
[0040]
In FIG. 12, a sensor 855 for detecting the origin of the machining position is fixed below the block 850, and the sensor 855 detects the light shielding state of the sensor plate 856 attached to the large gear 813, whereby the grindstone portion 840 is detected. The origin of the processing position, that is, the position where the limit plate 853 contacts the ball 851b without the urging force applied by the ball plunger 851 is detected.
[0041]
A retraction position detection sensor 858 is fixed to the upper side of the block 850, and the sensor 858 is rotated together with the arm 820 in the direction of the arrow 846 by detecting the sensor plate 859 attached to the large gear 813. The retracted position of the grindstone unit 840 is detected. The retracted position of the grindstone 840 is set to a position slightly to the right of the vertical direction in FIG.
[0042]
In order to apply a certain load between the lens and the chamfering grindstone, it is possible to fix the arrangement of the chamfering grindstone during processing and apply a load by a spring provided in the carriage mechanism. The load on the carriage mechanism side spring is too large and is not suitable for a small amount of chamfering called thread chamfering. Even if the load is adjusted to be small, the carriage mechanism is heavy, so that the movement during movement is poor, and the control of the chamfering amount becomes very difficult. On the other hand, the chamfering amount can be easily controlled by applying a certain load to the lens from the light chamfering grindstone side as in this embodiment.
[0043]
Next, the operation of the apparatus having the above configuration will be described using the control system block diagram of FIG. Here, a case where grooving and chamfering are performed will be described.
[0044]
The shape of the spectacle frame (or template) to be framed is measured by the spectacle frame measuring device 2, and the measured frame shape data is input to the data memory 161 by pressing the switch 421. A frame shape figure based on the frame data is displayed on the display 415, and the processing conditions can be input. The operator operates each switch of the switch panel unit 410 to input necessary layout data such as the PD of the wearer and the height of the optical center. Also, the lens material to be processed and the processing mode are input. When grooving is performed, a grooving mode is selected by a processing mode selection switch 423. When chamfering is performed, the switch 425 is operated to select the chamfering mode. With switch 425, whether or not to perform chamfering and the size of chamfering can be selected. Each time switch 425 is pressed, the mode displayed on display 415 is “no chamfering” → “small chamfering” → “middle surface”. ”Take” → ”Large Chamfer”. For example, “small chamfering” is set to 0.1 mm, “medium chamfering” is set to 0.2 mm, and “large chamfering” is set to 0.3 mm.
[0045]
When necessary input is completed, the lens LE is chucked by the lens chuck shaft 702L and the lens chuck shaft 702R, and then the start switch 423 is pressed to operate the apparatus. The main control unit 160 obtains radius information (rδn, rθn) (n = 1, 2,..., N) centered on the machining center based on the input frame shape data and layout data. Processing correction information is obtained from the position information of the contact point where the moving diameter is in contact with the grindstone surface (see Japanese Patent Laid-Open No. 5-212661), and this is stored in the memory 161.
[0046]
Subsequently, the main control unit 160 performs lens shape measurement using the lens shape measurement unit 500 in accordance with the processing sequence program. The main controller 160 drives the motor 531 to rotate the shaft 511, and positions the

probe arm

514, 516 from the retracted position to the measuring position. Based on the radius vector information (rδn, rθn), the main controller 160 moves the carriage 701 up and down so as to change the distance between the axis Lb connecting the measuring element 515 and the measuring element 517 and the axis of the lens chuck shaft, and chucking. The lens LE is positioned between the measuring element 515 and the measuring element 517 as shown in FIG. Thereafter, the motor 745 is driven to move the carriage 701 toward the measuring element 517 by a predetermined amount, thereby bringing the measuring element 517 on the front refractive surface of the lens LE into contact. The initial measurement position of the lens LE toward the stylus 517 is approximately in the middle of the leftward movement range of the slide base 510, and a force acts on the stylus 517 so as to always come into contact with the front refractive surface of the lens LE by the spring 555. .
[0047]
The lens LE is rotated by the motor 722 while the probe 517 is in contact with the front refracting surface, and the motor 751 is driven based on the radius information that is the machining shape data to move the carriage 701 up and down. With such rotation and movement of the lens LE, the measuring element 517 moves in the left-right direction along the shape of the lens front surface. This amount of movement is detected by the encoder 542, and the front refractive surface shape of the lens LE is measured.
[0048]
When the measurement on the front side of the lens is completed, the main controller 160 moves the carriage 701 to the right as it is and switches the measurement surface by bringing the measuring element 515 into contact with the rear refractive surface of the lens LE. The initial measurement position of the rear surface measurement is also approximately in the middle of the rightward movement range of the slide base 510, and a force acts on the measuring element 515 so as to always come into contact with the rear refractive surface of the lens LE. Thereafter, the shape of the rear refractive surface is measured from the amount of movement of the measuring element 515 in the same manner as the measurement of the front refractive surface while rotating the lens LE once. When the front refractive surface shape and the rear refractive surface shape of the lens are obtained, edge thickness information can be obtained from both. After the measurement of the lens shape, the main control unit 160 drives the motor 531 to retract the

probe arm

514, 516.
[0049]
When the measurement of the lens shape is completed, the main control unit 160 executes the processing of the lens LE according to the input data of the processing conditions. The main control unit 160 moves the carriage 701 so that the lens LE is on the rough grindstone 602b. motor After the movement by 745, the carriage 701 is moved up and down based on the machining correction information to perform rough machining. Next, the lens LE is moved to the flat portion of the finishing grindstone 602c, and the carriage 701 is similarly moved up and down to perform finishing processing.
[0050]
After finishing, the chamfering / grooving mechanism 800 is driven to move to grooving. After raising the carriage 701, the main control unit 160 rotates the motor 805 by a predetermined number of pulses so that the grindstone unit 840 placed at the retracted position comes to the processing position. Thereafter, the lens LE is positioned on the rotating grindstone 840c by the vertical movement of the carriage 701 and the movement in the axial direction, and processing is performed by controlling the movement of the carriage 701 based on the groove processing data.
[0051]
The groove control data is obtained in advance by the main controller 160 from the radius vector information and the lens shape measurement result. Carriage 701 The As for the data to be moved up and down, similarly to the grinding wheel group 602, the grindstone 840c with respect to the lens rotation angle is determined based on the planned radius information (rδn, rθn) and the diameter of the grindstone 840c. The distance from the lens chuck shaft is obtained, and the depth information of the groove is added to this distance. In addition, the groove position data in the lens chuck axial direction can be determined from the front refractive surface shape and the rear refractive surface shape from the lens shape measurement data, and based on this, determine the bevel position in the same manner as the bevel position determination method. Can do. For example, in addition to determining the lens edge thickness at a certain ratio, the groove position can be shifted by a certain amount from the edge position on the front surface of the lens to the rear surface side so as to follow the front curve.
[0052]
The groove processing is performed while the lens LE is pressed against the groove grindstone 840c by the vertical movement of the carriage 701. During machining, the grooving grindstone 840c escapes in the direction of arrow 845 in FIG. 12 from the origin of the machining position, but is gradually scraped because a load is applied by the ball plunger 851. The sensor 858 monitors whether or not grooving to a predetermined depth has been completed, and the lens is rotated until the end of machining on the entire circumference is detected.
[0053]
When the grooving is finished, the main control unit 160 performs chamfering by controlling the movement of the carriage 701 based on the chamfering data.
[0054]
Calculation of machining data at the time of chamfering will be described. When chamfering is performed on each of the rear surface side and the front surface side of the lens, the respective processing data is calculated. Here, the description will be made taking the rear surface side of the lens as an example.
[0055]
The main control unit 160 calculates the maximum value of L by substituting the radius vector information (rδn, rθn) (n = 1, 2,..., N) into the following equation. R represents the radius of the chamfering grindstone 840a at a position where the edge of the lens rear surface abuts (for example, an intermediate position of the grindstone surface), and L represents the distance between the grindstone rotation center and the lens processing center.
[0056]
[Expression 1]

Next, the radius vector information (rδn, rθn) is rotated about the machining center by a minute arbitrary unit angle, and the maximum value of L at that time is obtained in the same manner as described above. By making this rotation angle ξi (i = 1, 2,..., N) and performing this calculation over the entire circumference, the maximum value of L in each ξi is Li, and rθn at that time is Θi. The chamfering correction information in the radial direction is obtained as (ξi, Li, Θi) (i = 1, 2,..., N).
[0057]
Further, the processing information in the lens chuck axial direction in the chamfering of the rear surface of the lens is obtained by converting the rear lens shape information obtained by measuring the lens shape into a relationship with the rotation angle ξi.
[0058]
Here, if the rotational angular velocity of the lens during the chamfering process is constant, the moving speed at the contact point between the lens and the chamfering grindstone varies depending on the lens shape, and uniform chamfering is difficult. For example, when processing a lens LE as shown in FIG. 14 with a chamfering grindstone PL having a radius Ra, the relative movement trajectory of the center of the grindstone PL with respect to the lens rotation is indicated by a two-dot chain line M. When processing the distance between P1 and P2, the lens LE rotates by θ1, and between the acute angle portions P2 and P3 rotates by θ2. At this time, θ2 is larger than the rotation angle θ1 of the lens, but the processing distance between P2 and P3 is considerably shorter than the processing distance between P1 and P2. That is, when the lens LE is rotated at a constant speed, the moving speed of the chamfering grindstone PL is slower between P2 and P3 than between P1 and P2. The part where the moving speed is slow increases the contact time of the chamfering grindstone accordingly, so when chamfering is performed with a constant load applied to the lens by the chamfering grindstone, the part where the contact time is long is removed from the chamfering grindstone. The load acts strongly, resulting in a lot of chamfering.
[0059]
Therefore, in the present invention, the rotational angular velocity of the lens is controlled so that the moving speed of the contact point between the chamfering grindstone and the lens during processing is substantially constant. The rotation angular velocity data is obtained by the main control unit 160 as follows (see the flowchart in FIG. 15).
[0060]
In the calculation of the chamfering correction information (ξi, Li, Θi) described above, if the radial length rδn is Δi when the maximum value of L in the unit rotation angle ξi is Li, the contact point position information is (ξi, Δi). , Θi) (i = 1, 2,..., N). Next, a distance di between two adjacent points of ξi and ξ (i + 1) is obtained in order (can be obtained by converting into orthogonal coordinates). Then, after sequentially obtaining the distance ratio ei of the distance di to the moving distance D per unit time, which is the moving speed of the contact point, the difference between ξi and ξ (i + 1) (that is, the unit rotation angle) is the reciprocal of the distance ratio ei. Rotational angular velocity information V per unit rotational angle for making the moving speed between each two points constant by multiplying by _D i (i = 1, 2,..., N) is obtained. Rotational angular velocity V _D Although i may be calculated in detail between every two adjacent points of contact, the number of contact points may be calculated to some extent.
[0061]
At the time of chamfering, the main controller 160 controls the vertical movement of the carriage 701 based on the chamfering correction information (ξi, Li, Θi) with respect to the chamfering grindstone 840a of the grindstone 840 disposed at the machining position, The lateral movement of the chuck shaft is controlled based on the lens rear surface shape information with respect to the rotation angle ξi. Also, rotational angular velocity information V _D Based on i, the rotation speed of the lens by the motor 722 is controlled. At this time, since the rear corner portion of the lens LE needs to be pressed against the chamfering grindstone 840a, the carriage 701 is moved up and down so as to be pushed, for example, 1 mm excessively against the contact surface of the chamfering grindstone 840a arranged at the processing position. Moving. As a result, the chamfering grindstone 840a escapes in the direction of the arrow 845 shown in FIG. 12, and chamfering is performed while applying a constant load to the lens edge corner portion by the urging force of the ball plunger 851, thereby rotating the lens once. And uniform chamfering is applied to the entire circumference.
[0062]
In addition, since the moving speed with respect to the desired chamfering amount is influenced by the particle size of the chamfering grindstone and the urging force of the ball plunger 851, it may be determined from experimental results.
[0063]
Further, the amount of chamfering can be controlled by changing the moving speed of the contact point that is substantially constant during processing, that is, the moving distance D of the contact point per unit time. For example, on the basis of the moving speed of small chamfer (0.1 mm), the moving speed is 1/2 when medium chamfering (0.2 mm), and 1/3 when large chamfering (0.3 mm). By setting the moving speed to 1, the amount of chamfering in one rotation of the lens LE can be changed. In addition, the chamfering amount can be controlled by changing the number of rotations of the lens LE while keeping the moving speed of the contact point during processing constant. For example, when a small chamfering (0.1 mm) can be performed with one rotation of the lens, the lens is rotated twice for a medium chamfering (0.2 mm) and for a large chamfering (0.3 mm). The lens is rotated 3 times.
[0064]
As described above, the setting of the chamfering amount is selected from a predetermined amount by the switch 425. However, an arbitrary amount may be set on the chamfering parameter setting screen. In this case, the main control unit 160 sets the relationship between the moving speed of the contact point and the lens rotation speed as the most preferable condition.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily perform good chamfering regardless of the skill level of the operator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of an eyeglass lens processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a processing unit disposed in a housing of the apparatus main body.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a main part of a carriage unit.
4 is a view of the carriage portion in FIG. 2 when viewed from the E direction. FIG.
FIG. 5 is a view of the lens shape measurement unit as viewed from above.
6 is a left side view of FIG. 5. FIG.
7 is a view showing a main part of the right side surface of FIG. 5. FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the lens shape measurement unit is moved left and right.
FIG. 10 is a front view of a chamfering / grooving mechanism.
FIG. 11 is a top view of a chamfering / grooving mechanism.
FIG. 12 is a left side view of the chamfering / grooving mechanism.
FIG. 13 is a control system block diagram of the apparatus.
FIG. 14 is a diagram for explaining a relationship between a moving distance of a contact point between a lens and a grindstone with respect to lens rotation.
FIG. 15 is a flowchart for explaining calculation of lens rotation angular velocity information so that the moving speed of the contact point between the chamfering grindstone and the lens becomes substantially constant.
[Explanation of symbols]
2 Eyeglass frame measuring device
160 Main control unit
420 Switch panel
500 Lens shape measurement unit
701 Carriage
702L, 702R Lens chuck shaft
722 motor
800 Chamfering / grooving mechanism
805 pulse motor
820 arm
821 motor
830 Grinding wheel rotation axis
840a, 840b Chamfering whetstone
851 Ball plunger
851a Spring

Claims

Lens rotating means for holding and rotating the lens to be processed, data input means for inputting shape data for chamfering the lens to be processed, and a grindstone shaft supporting means for rotatably supporting the chamfering grindstone, In a spectacle lens processing apparatus, a chamfering device for processing a peripheral edge of a spectacle lens based on a shape of a spectacle frame or a template, and a moving means for moving the lens to be processed relative to a contact position of the chamfering grindstone. Based on the shape data and the shape of the processing surface of the chamfering grindstone, the urging means for urging the grindstone toward the lens to be processed in order to apply a load to the lens to be processed . Calculating means for obtaining position data of the contact point with respect to the lens rotation angle when contacting the chamfering grindstone, and obtaining lens rotation angular velocity data in which the moving speed of the contact point during processing is substantially constant from the position data; Work lens Control means for controlling chamfering by controlling the rotation of the lens rotating means based on the lens rotation angular velocity data in order to make the chamfering amount when the lens rotates once in one round. Eyeglass lens processing device.